(57)【要約】【課題】プラスチック成形品の離型時に変形、割れ、ひび、白化などが生じず、また、プラスチック成形品の製品部の形状、容量に影響なく製品部の要求性能、精度を確保することができる、プラスチック成形品の離型方法及び金型を提供する。【解決手段】プラスチック成形品をエジェクタピンによって成形品突き出し側の金型から突き出して離型する方法において、プラスチック成形品２２の機能有効範囲外の部分２５，２６に凸形状部２７，２８を形成し、離型時に凸形状部２７，２８を金型３とのガイド部材として機能させると共に、前記金型について、プラスチック成形品２２をエジェクタピン１３により突き出す側の金型３のキャビティ７における、プラスチック成形品２２の機能有効範囲外の部分２５，２６に対応する部位に凹形状部１５，１６を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック成形品をエジェクタピンによって成形品突き出し側の金型から突き出して離型する方法において、前記プラスチック成形品の機能有効範囲外の部分に凸形状部を形成し、離型時に前記凸形状部を前記金型とのガイド部材として機能させることを特徴とするプラスチック成形品の離型方法。
【請求項２】
前記機能有効範囲外の部分は、前記プラスチック成形品のゲート部及びオーバーフロー部であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形品の離型方法。
【請求項３】
前記凸形状部は、前記エジェクタピンを前記金型のキャビティの面一の面より後退させることにより形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチック成形品の離型方法。
【請求項４】
プラスチック成形品をエジェクタピンにより突き出す側の金型のキャビティにおける、前記プラスチック成形品の機能有効範囲外の部分に対応する部位に凹形状部を形成したことを特徴とするプラスチック成形品の金型。
【請求項５】
前記プラスチック成形品の機能有効範囲外の部分は、前記キャビティのゲート部及びオーバーフロー部であることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック成形品の金型。
【請求項６】
前記凹形状部は、前記エジェクタピンを前記キャビティの面一の面より後退させることにより形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のプラスチック成形品の金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチック成形品の離型方法及び金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最初に、本発明において、「プラスチック成形品」とは、金型によって成形し金型から離型した即ち取り出した後のプラスチック成形物をいい、製品として使用される場合の機能有効範囲に属する部分及び前記機能有効範囲外の部分が連なっているものを含む成形物をいう。そして、前記機能有効範囲に属する部分とは、例えば、製品がレンズ、プリズム等の光学素子である場合には、光学性能上必要な有効部分をいい、また、成形品が構造部材である場合には、構造当て付け面又は接着面又は組み付け基準面となり得る部分をいい、前記の機能有効範囲外の部分とは、これらの部分以外の部分をいう。本明細書においては、前記のようなプラスチック成形品において前記機能有効範囲に属する部分について、具体的には適宜「製品部」ともいうこととする。また、「プラスチック成形品」なる語に代えて適宜「成形品」の語をも使用する。
【０００３】
従来、金型を用いてプラスチック成形品を成形する場合に、汎用的にはエジェクタピンを用いて金型より成形品を離型する方法が多く用いられており、金型のキャビティの可動部側に１本から或いは複数本設けたエジェクタピンによって成形品を突き出して離型している。この方法によると、成形品の表面をエジェクタピンによって突き出すこととなるため、成形品の外観或いは成形品の機能等を損なう場合がある。このような問題を避けるため、特開２００２−１６６４２９に開示されているように、金型のキャビティ周辺部分に成形品突き出し用のこば部やオーバーフローを設けてプラスチック成形品の表面をエジェクタピンによって直接突き出さない方法が用いられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６６４２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開２００２−１６６４２９に記載されている離型方法では、成形時のキャビティと樹脂の張り付きによる離型抵抗等によって成形品の突き出し時に製品部と橋渡し凹部の間等に変形、割れ、ひびなどが生じるという問題がある。また、成形品を離型するためにエジェクタピンを突き出した時に、あおり、とられ等が発生しやすいため、実際の離型が困難となるという問題もある。より詳しく述べると、キャビティの容積、成形品の肉厚等の諸条件とエジェクタピンの径とに不均衡が生じる場合に、成形品の離型抵抗、変形等によるエジェクタピンの破損、曲がり等が生じて離型することができないことがある、等の問題があった。
【０００６】
本発明は、従来技術の前記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、プラスチック成形品の離型時に変形、割れ、ひび、白化などが生じず、また、成形品の形状、容量に影響なく製品部の要求性能、精度を確保することができるプラスチック成形品の離型方法及び金型を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。即ち、第一に、本発明のプラスチック成形品の離型方法は、プラスチック成形品をエジェクタピンによって成形品突き出し側の金型から突き出して離型する方法において、前記プラスチック成形品の機能有効範囲外の部分に凸形状部を形成し、離型時に前記凸形状部を前記金型とのガイド部材として機能させることを特徴とする。
【０００８】
第二に、前記第一の特徴を有するプラスチック成形品の離型方法において、前記機能有効範囲外の部分は、前記プラスチック成形品のゲート部及びオーバーフロー部であることを特徴とする。
第三に、前記第一又は第二の特徴を有するプラスチック成形品の離型方法において、前記凸形状部は、前記エジェクタピンを前記金型のキャビティの面一の面より後退させることにより形成されることを特徴とする。ここで、前記キャビティの面一の面とは、可動側金型におけるゲート部及びオーバーフロー部を形成する壁面のことをいう。
【０００９】
第四に、本発明のプラスチック成形品の金型は、プラスチック成形品をエジェクタピンにより突き出す側の金型のキャビティにおける、前記プラスチック成形品の機能有効範囲外の部分に対応する部位に凹形状部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
第五に、前記第四の特徴を有するプラスチック成形品の金型において、前記プラスチック成形品の機能有効範囲外の部分は、前記キャビティのゲート部及びオーバーフロー部であることを特徴とする。
第六に、前記第四又は第五の特徴を有するプラスチック成形品の金型において、前記凹形状部は、前記エジェクタピンを前記キャビティの面一の面より後退させることにより形成されることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態について図１、図２及び図３を参照しながら説明する。図１はプラスチック成形用の金型装置を示す図、図２は図１の部分拡大図、図３は、プラスチック成形品の断面図である。
【００１２】
図１に示す金型装置は、光学素子として使用する製品部を有するプラスチック成形品を成形するために構成されたもので、可動側取付板１に、スペーサブロック２を介して取り付けられた可動側型板３と、固定側取付板４に取り付けられた固定側型板５との間にキャビティ７があり、所定温度で溶融混練した樹脂をスプルー８及びランナー９を介してキャビティ７、キャビティ７に至るゲート部１０、キャビティ７の周辺に設けられたオーバーフロー部１１に射出充填し、金型内で冷却後金型を開きプラスチック成形品を得るようになっている。
【００１３】
この金型装置には、可動側型板３を挿通させてゲート部１０とオーバーフロー部１１内の樹脂を突き出すためのエジェクタピン１３を設けてあり、図２に示すように、エジェクタピン１３がキャビティ７の面一の面１４即ち可動側型板３側のゲート部１０及びオーバーフロー部１１を形成する壁面よりΔＴの距離後退させて配置されることにより可動側型板３に凹形状部１５，１６を形成することを特徴としている。この距離ΔＴ即ち深さは、ここでは、例えば３ｍｍとしてある。充填された樹脂が金型内で冷却された後、金型を金型パーティング面１８から開くと同時にエジェクタピン１３とセンターピン１９は金型開き方向（図１中、右方向）に摺動しプラスチック成形品を突き出して離型する。図３に示すように、プラスチック成形品２２は、突き出された時の状態では、最終的に例えば光学素子となる製品部２４にゲート部２５及びオーバーフロー部２６が連なっている。ゲート部２５及びオーバーフロー部２６はプラスチック成形品２２の機能有効範囲外の部分、即ち、例えばプラスチック成形品２２が光学素子用の成形品である場合には、光学性能上必要な有効部以外の部分である。このゲート部２５及びオーバーフロー部２６にそれぞれ前記凹形状部１５，１６の形状が反転した凸形状部２７，２８が形成されており、離型の際には、未だ金型内にあるこの凸形状部２７，２８をエジェクタピン１３が突き出す動作をすると、凸形状部２７，２８の各外周面３０，３１が金型との接触面即ち可動側型板３の前記凹形状部１５，１６と摺動する時のガイド部材として機能するようになっている。従って、凸形状部２７，２８はガイド部材と称呼することができる。
【００１４】
このような金型装置によってプラスチック成形品の離型を行うと、前述のように、プラスチック成形品２２の凸形状部２７，２８の外周面３０，３１と可動側型板３の凹形状部１５，１６とが沿いながら摺動するので、エジェクタピン１３で樹脂を突き出す場合のモーメントが発生しない。そのため、プラスチック成形品２２の製品部２４及びその周辺部に変形、割れ、ひび、白化などを発生させることなく離型を行うことができる。また、凸形状部２７，２８は、プラスチック成形品２２の機能有効範囲外の部分であるゲート部２５及びオーバーフロー部２６に形成されており成形後にゲート部２５及びオーバーフロー部２６と共に切断分離されるため、プラスチック成形品の製品部２４の形状、容量に影響を与えることがなく、その要求性能、精度を確保することができる。
【００１５】
なお、この第一の実施の形態において、ガイド部材としての前記凸形状部２７，２８を形成するために、エジェクタピン１３をキャビティ７の面一の面１４より後退させる距離ΔＴ即ち深さを例えば３ｍｍとしたが、この距離ΔＴは、表１に示すように０．３ｍｍから１２ｍｍが好ましい。距離ΔＴが、０．３ｍｍより浅い場合は形成される凸形状部２７，２８が小さく、ガイド部材としてモーメントの低減効果が得られない場合がある。また、距離ΔＴが１２ｍｍより深い場合は、形成される凸形状部２７，２８が可動側型板３との張り付きを発生して離型抵抗が大きくなるため、かじり等が発生しプラスチック成形品２２の突き出し不良等の原因となることがあり、採用することができない。より良くは、距離△Ｔは０．５ｍｍから１０ｍｍが好ましく、更に良くは、１ｍｍから７ｍｍが好ましい。
【００１６】
そして、このように、エジェクタピン１３をキャビティ７の面一の面１４より後退させて配置することにより可動側型板３に凹形状部１５，１６を形成することのメリットは、エジェクタピン１３の作動範囲を前記距離に合わせて設定することで、金型装置に特別な機構、部材を付加したり、金型装置を大きく改造したりせずに高品質の成形品が得られるということである。このことは次に述べる第二、第三の実施の形態についても同様である。
【００１７】
本発明の第二の実施の形態について図４及び図５を参照しながら説明する。図４はプラスチック成形用の金型装置の部分拡大図、図５はプラスチック成形品の断面図である。前記第一の実施の形態と同様な点については説明を省略する。
図４は光学素子成形品の成形用の金型におけるキャビティ部、ゲート部及びオーバーフロー部とエジェクタピン部分を示しているが、基本的構成については前記第一の実施の形態における金型装置と同様であるので、適宜説明を省略する。
【００１８】
第二の実施の形態においては、図４に示すように、金型装置は成形品突き出し側の型板である可動側型板３３と固定側型板３４とエジェクタピン３５とを有し、可動側型板３３に前述のようなガイド部材として機能する凹形状部４０，４１が設けられている。即ち、凹形状部４０，４１は、可動側型板３３のキャビティ３６と、キャビティ３４の周辺に設けられたゲート部３７とオーバーフロー部３８との間にそれぞれ形成されている。そして、この凹形状部４０，４１はキャビティ３６の面一の面３９即ちゲート部３７及びオーバーフロー部３８の壁面より後退させることにより形成するが、その後退させる距離ΔＴは例えば３ｍｍとする。エジェクタピン３５は前記凹形状部４０，４１の周辺近傍、この実施の形態においては、図４に示すように、凹形状部４０，４１の外側に充填される樹脂を突き出すような位置に配されている。
【００１９】
このような金型内に、第一の実施の形態と同様に所定温度で溶融混練した樹脂を射出充填する。樹脂は、キャビティ３６、キャビティ３６に至るゲート部３７、オーバーフロー部３８、及び、前記凹形状部４０，４１に充填される。充填後、樹脂を金型装置内で冷却した後、可動型型板３３及び固定側型板３４をパーティング面４４より開き、エジェクタピン３５により成形品を突き出す。図５に示すように、突き出されたプラスチック成形品４６は、最終的に例えば光学素子となる製品部４７にゲート部４８とオーバーフロー部４９が連なっており、ゲート部４８とオーバーフロー部４９にはそれぞれ前記凹形状部４０，４１の形状が反転した凸形状部５０，５１が形成されている。エジェクタピン３５による突き出し即ち離型の際に、未だ金型内にあるこの凸形状部５０，５１をエジェクタピン３５が突き出す動作をすると、凸形状部５０，５１の各外周面５３，５４が金型との接触面即ち可動側型板３３の前記凹形状部４０，４１と摺動する時のガイド部材として機能するようになっている。
【００２０】
このような金型装置によってプラスチック成形品の離型を行うと、プラスチック成形品４６の凸形状部５０，５１の外周面５３，５４と可動側型板３３の凹形状部４０，４１の接触面とが沿いながら摺動するので、エジェクタピン３５で樹脂を突き出す場合のモーメントが発生しない。そのため、プラスチック成形品４６の製品部４７及びその周辺部に変形、割れ、ひび、白化などを発生させることなく離型を行うことができる。また、凸形状部５０，５１はプラスチック成形品４６の機能有効範囲外の部分であるゲート部４８及びオーバーフロー部４９に形成されており成形後にゲート部４８及びオーバーフロー部４９と共に切断分離されるため、プラスチック成形品４６の製品部４７の形状、容量に影響を与えることがなく、その要求性能、精度を確保することができる。
【００２１】
なお、この第二の実施の形態において、ガイド部材としての前記凸形状部５０，５１を形成するために凹形状部４０，４１を可動側型板３３のゲート部３７及びオーバーフロー部３８の壁面より後退させる距離ΔＴ即ち深さとして例えば３ｍｍとしたが、この距離ΔＴは、表１に示すように０．３ｍｍから１２ｍｍが好ましい。距離ΔＴが、０．３ｍｍより浅い場合は形成される凸形状部５０，５１が小さく、ガイド部材としてモーメントの低減効果が得られない場合がある。また、距離ΔＴが１２ｍｍより深い場合は、形成される凸形状部５０，５１が可動側型板３３との張り付きを発生して離型抵抗が大きくなるため、かじり等が発生しプラスチック成形品４６の突き出し不良等の原因となることがあり、採用することができない。より良くは、距離△Ｔは０．５ｍｍから１０ｍｍが好ましく、更に良くは、１ｍｍから７ｍｍが好ましい。
【００２２】
また、図４に示す前記凹形状４０，４１の径寸法Ｄは、表２にゲート部の幅５ｍｍの時のデータを示すように、例えばゲート部３７及びオーバーフロー部３８の幅の０．３倍から１．０倍が好ましい。前記径寸法Ｄがこの幅の０．３倍以下の場合、形成される凸形状部５０，５１が細くなるので、ガイド部材としてモーメントの低減効果が得られないことがある。また、この幅の１．０倍以上の場合には、ゲート部及びオーバーフロー部径を超えることにより、形成される凸形状部５０，５１が可動側型板３３との張り付きを発生し離型抵抗が大きくなり、かじり等が発生して成形品の突き出し不良などの原因となることがあり、好ましくない。より良くは前記凹形状４０，４１の径寸法Ｄはゲート部３７及びオーバーフロー部３８の幅の０．５倍から０．９倍が好ましい。
【００２３】
本発明の第三の実施の形態について図６を参照しながら説明する。図６はプラスチック成形用の金型装置の部分拡大図である。前記第一又は第二の実施の形態と共通の点については説明を省略する。また、金型装置の基本的構成とプラスチック成形品の離型方法についても第一の実施の形態に記載したところと同様であるため適宜省略する。
【００２４】
第三の実施の形態においては、図６に示すように、金型装置は成形品突き出し側の型板である可動側型板５７と固定側型板５８とエジェクタピン５９とから成り、可動側型板５７に前述のようなガイド部材として機能する凸形状部を成形品に形成するための凹形状部６１，６２が設けられている。凹形状部６１，６２は、可動側型板５７のキャビティ６３の周辺に設けられたゲート部６４とオーバーフロー部６５に形成されている。また、この凹形状部６１，６２は、エジェクタピン５９がキャビティ６３の面一の面６７よりΔＴの距離後退させて配置されることにより可動側型板５７に形成される。この距離ΔＴは、前記の第一の実施の形態で示した場合と同様に設定すればよい。前記エジェクタピン５９の突き出し先端部形状は、前記第一の実施の形態では平面形状としているが、この第三の実施の形態においては、図示のように、成形品の突き出し方向にＺ形状をなしているのが特徴である。
【００２５】
このような金型装置によってプラスチック成形品の離型を行うと、前述の実施の形態の場合と同様にしてプラスチック成形品（図示せず）をエジェクタピン５９によって突き出して可動側型板５７から離型したときに、プラスチック成形品に形成されている凸形状部の外周面と可動側型板５７の凹形状部６１，６２の接触面とが沿いながら摺動し、その際、前記凸形状部がガイド部材として機能するので、エジェクタピン５９で成形品を突き出す場合のモーメントが発生しない。その場合、エジェクタピン５９の突き出し先端部形状がＺ形状をなすことにより、第一の実施の形態における突き出しの場合よりも確実に前記凸形状部がエジェクタピン５９によって保持された状態で突き出され、そのため、ガイド部材としての機能がより安定して、モーメントの発生がより確実に抑えられる。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態は前述したところに限定されるものではなく、例えば、エジェクタピンの突き出し先端部の形状は前記第一の実施の形態では平面とし、第三の実施の形態ではＺ形状としているが、プラスチック成形品の突き出しが可能であれば、このような形状以外のものを用いることもできる。
【００２７】
【表１】
2005007713.tif 000003
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、プラスチック成形品の機能有効範囲外に凸形状部を設け、この凸形状部が離型時に金型とのガイド部材として機能することにより、エジェクタピンによる成形品突き出しのモーメントが発生しないので、離型時の変形、割れ、ひび、白化などが生じず、また、凸形状部は成形品の機能有効範囲外の部分に形成されて成形後に切断分離されるため、成形品としての製品部の形状、容量に影響なくその要求性能、精度を確保することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態におけるプラスチック成形用の金型装置を示す図である。
【図２】図１の金型装置の部分拡大図である。
【図３】第一の実施の形態におけるプラスチック成形品の断面図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態におけるプラスチック成形用の金型装置の部分拡大図である。
【図５】第二の実施の形態におけるプラスチック成形品の断面図である。
【図６】本発明の第三の実施の形態におけるプラスチック成形用の金型装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
３，３３，５７  可動側型板
５，３４，５８  固定側型板
７，３６，６３  キャビティ
１０，３７，６４  キャビティのゲート部
１１，３８，６５  キャビティのオーバーフロー部
１３，３５，５９  エジェクタピン
１４，３９，６７  キャビティの面一の面
１５，１６，４０，４１，６１，６２  凹形状部
１８，４４  金型パーティング面
２２，４６  プラスチック成形品
２４，４７  製品部
２５，４８  プラスチック成形品のゲート部
２６，４９  プラスチック成形品のオーバーフロー部
２７，２８，５０，５１  凸形状部
３０，３１，５３，５４  外周面
【図１】
2005007713.tif 000004
【図２】
2005007713.tif 000005
【図３】
2005007713.tif 000006
【図４】
2005007713.tif 000007
【図５】
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【図６】
2005007713.tif 000009